2018-2019學(xué)年高中一輪復(fù)習(xí)化學(xué)專題綜合檢測(cè)（十一）物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

專題綜合檢測(cè)（十一）物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1．(2018·南通、泰州一模)氫氧化鎳在乙醇的懸濁液中可發(fā)生如下反應(yīng)生成單質(zhì)鎳的配合物：Ni(OH)2＋5CH3NC=(CH3NC)4Ni＋CH3NCO＋H2O(1)Ni2＋基態(tài)核外電子排布式為________________。(2)CH3NC(其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3—NC)分子中碳原子軌道的雜化類型是________。1molCH3NC中σ鍵的數(shù)目為________。(3)用光氣(COCl2)與甲胺(CH3NH2)可以制取CH3NCO。①與COCl2互為等電子體的一種陰離子為________。②甲胺極易溶于水，除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外，還因?yàn)開_______________________________。(4)Ni單質(zhì)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，每個(gè)晶胞中含Ni原子數(shù)目為________。解析：(2)CH3—中C原子采用sp3雜化，—NC中C原子采用sp雜化；在CH3NC中，3個(gè)C—H鍵全部是σ鍵，C—N鍵是σ鍵，NC鍵中含有1個(gè)σ鍵，故分子中共含有5個(gè)σ鍵，即σ鍵的數(shù)目為5NA。(3)①COCl2分子中含有4個(gè)原子和24個(gè)價(jià)電子，故與其互為等電子體的陰離子可以是COeq\o\al(2－,3)(或NOeq\o\al(－,3))。②甲胺分子中含有電負(fù)性強(qiáng)的N原子，能與H2O分子形成分子間氫鍵。(4)由晶胞結(jié)構(gòu)可知，Ni原子位于立方體的頂點(diǎn)和面心，故含有的Ni原子數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。答案：(1)[Ar]3d8(2)sp、sp35NA(3)①COeq\o\al(2－,3)(或NOeq\o\al(－,3))②甲胺能與水形成分子間氫鍵(4)42．(2018·南通全真模擬)原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W、R五種元素，原子序數(shù)依次增大。五種元素中，僅R為金屬元素，其原子序數(shù)為27。X價(jià)電子排布式為nsnnpn，元素Z基態(tài)原子s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等，W與其他四種元素電子層數(shù)不同，且未成對(duì)電子數(shù)目為1個(gè)。根據(jù)判斷出的元素回答下列問題：(1)基態(tài)R原子核外電子排布式為____________________。(2)1mol配合物[R(XY)6]4－中含有σ鍵的數(shù)目為__________________。(3)XZW2是一種高毒類物質(zhì)，結(jié)構(gòu)與甲醛相似，X原子雜化方式為_______，其沸點(diǎn)高于甲醛的主要原因是________________________________________________________。(4)YW3為黃色、油狀、具有刺激性氣味的液體，該分子的立體構(gòu)型為________(用文字描述)。(5)某晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式為__________(R、Z用具體元素符號(hào)表示)。解析：原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W、R五種元素，原子序數(shù)依次增大，五種元素中，僅R為金屬元素，其原子序數(shù)為27，則R為Co元素；X價(jià)電子排布式為nsnnpn，n＝2，則X的電子排布式為2s22p2，X為C元素；W與其他四種元素電子層數(shù)不同，且未成對(duì)電子數(shù)目為1個(gè)，Y只能位于第3周期，為Cl元素；元素Z位于第二周期，基態(tài)原子s電子總數(shù)與p電子總數(shù)相等，則Z的電子排布式只能為1s22s22p2，為O元素；結(jié)合Y的原子序數(shù)可知Y為N元素。(1)R的原子序數(shù)為27，其基態(tài)原子核外電子總數(shù)為27，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；(2)[R(XY)6]4－為[Co(CN)6]4－，[Co(CN)6]4－中CN－與Co之間有6個(gè)配位鍵，在每個(gè)CN－內(nèi)部有一個(gè)共價(jià)鍵，所以1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為12NA(或12×6.02×1023)；(3)XZW2為COCl2，與甲醛結(jié)構(gòu)相似，則其分子中含有1個(gè)碳碳雙鍵和2個(gè)C—Cl單鍵，其中心原子C采用sp2雜化；由于COCl2的相對(duì)分子質(zhì)量比甲醛大，則范德華力比甲醛大，導(dǎo)致其沸點(diǎn)高于甲醛；(4)NCl3的分子中N原子形成3個(gè)N—Cl鍵，含有1對(duì)孤電子對(duì)，故其立體構(gòu)型為三角錐形；(5)R為Co、Z為O，根據(jù)均攤法可知，在這個(gè)晶胞中氧離子位于棱上和體心，數(shù)目＝12×eq\f(1,4)＋1＝4，鈷離子位于頂點(diǎn)、面心，數(shù)目＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，所以氧離子、鈷離子個(gè)數(shù)比是1∶1，其化學(xué)式為CoO。答案：(1)1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2)(2)12NA或12×6.02×1023(3)sp2因?yàn)镃OCl2的相對(duì)分子質(zhì)量比甲醛大，故范德華力比甲醛大，導(dǎo)致其沸點(diǎn)比甲醛高(4)三角錐形(5)CoO3．(2018·揚(yáng)州一模)咔咯配合物的研究越來越受到科學(xué)家的重視。如某種咔咯錳的配合物能將苯乙烯氧化為，某種咔咯鐵的配合物能將溫室氣體CO2轉(zhuǎn)化為COeq\o\al(2－,3)和CO。(1)Mn3＋基態(tài)核外電子排布式為____________________。(2)分子中碳原子軌道的雜化類型是________，1mol分子中含有σ鍵的數(shù)目為________。(3)與COeq\o\al(2－,3)互為等電子體的一種分子為______________(填化學(xué)式)。(4)FeCl2·4H2O與咔咯配體在一定條件下可制得如下圖所示的咔咯鐵配合物，其中的配位原子是____________。解析：(2)苯環(huán)和醛基中碳原子采用sp2雜化，亞甲基中碳原子采用sp3雜化。(3)COeq\o\al(2－,3)有4個(gè)原子和24個(gè)價(jià)電子，與其互為等電子體的分子是BF3或SO3等。(4)中心原子鐵有空軌道，N、Cl原子有孤對(duì)電子，可形成配位鍵。答案：(1)[Ar]3d4(2)sp2、sp318NA(或18×6.02×1023)(3)BF3(或BCl3、SO3)(4)N、Cl4．(2017·南師附中、天一、淮中、海門四校聯(lián)考)CuSO4和Cu(NO3)2是自然界中重要的銅鹽?；卮鹣铝袉栴}：(1)Cu2＋基態(tài)核外電子排布式為____________，S、O、N三種元素的第一電離能由大到小為__________。(2)SOeq\o\al(2－,4)的立體構(gòu)型是________，與SOeq\o\al(2－,4)互為等電子體的一種分子為________(填化學(xué)式)。(3)往Cu(NO3)2溶液中通入足量NH3能生成配合物[Cu(NH3)4](NO3)2。其中NOeq\o\al(－,3)中心原子的雜化軌道類型為________。(4)利用CuSO4和NaOH制備的Cu(OH)2檢驗(yàn)醛基時(shí)，生成紅色的Cu2O，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其中O2－的配位數(shù)是________。解析：(1)同周期元素的第一電離能隨著原子序數(shù)的增大呈增大趨勢(shì)，但ⅤA族元素的p軌道處于半滿的穩(wěn)定狀態(tài)，故其第一電離能大于同周期相鄰元素，同主族自上而下第一電離能減小，故第一電離能N>O>S。(2)SOeq\o\al(2－,4)中心S原子的孤電子對(duì)數(shù)＝eq\f(6＋2－2×4,2)＝0，而成鍵電子對(duì)數(shù)為4，故SOeq\o\al(2－,4)的立體構(gòu)型是正四面體形；SOeq\o\al(2－,4)中含有5個(gè)原子和32個(gè)價(jià)電子，故與其互為等電子體的分子為CCl4、CF4、SiF4、SiCl4等。(3)NOeq\o\al(－,3)中心N原子的孤電子對(duì)數(shù)＝eq\f(5＋1－2×3,2)＝0，形成3個(gè)σ鍵，故中心N原子采用sp2雜化。(4)從Cu2O晶胞結(jié)構(gòu)看，白球共有1＋eq\f(1,8)×8＝2個(gè)，黑球全部在體內(nèi)，共有4個(gè)，故白球代表O原子而黑球代表Cu原子，由圖可知每個(gè)O原子的周圍有4個(gè)Cu原子，配位數(shù)為4。答案：(1)[Ar]3d9N>O>S(2)正四面體形CCl4(或CF4、SiF4、SiCl4等)(3)sp2(4)45．(2017·通、泰、揚(yáng)、徐、淮、宿二模)元素X、Y、Z為前四周期元素，X的基態(tài)原子核外電子有21種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，元素Y的原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層的3倍，Z與X、Y不在同一周期，且Z原子核外p電子比s電子多5個(gè)。(1)X基態(tài)原子的核外電子排布式為________________。(2)X是石油化工中重要的催化劑之一，如催化異丙苯()裂化生成苯和丙烯。①1mol苯分子中含有σ鍵的數(shù)目為________。②異丙苯分子中碳原子軌道的雜化類型為________。(3)與Y3分子互為等電子體的陽離子為________。(4)XZ3易溶于水，熔點(diǎn)為960℃，熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?，?jù)此可判斷XZ3晶體屬于________(填晶體類型)。(5)元素Ce與X同族，其與Y形成的化合物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖，該化合物的化學(xué)式為________________。解析：(1)X核外有21個(gè)電子，故X的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2或[Ar]3d14s2。(2)①苯分子中，C—H鍵為σ鍵，苯環(huán)上的C—C鍵也為σ鍵，故含有12NAσ鍵。②異丙苯分子中苯環(huán)上的碳原子采取sp2雜化，其余C原子采用sp3雜化。(3)最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)3倍的元素是O元素，在O3分子中，含有3個(gè)原子、18個(gè)價(jià)電子，與其互為等電子體的陽離子是ClOeq\o\al(＋,2)。(4)根據(jù)晶體在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電可知其為離子晶體。(5)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，O原子全部在體內(nèi)，故含有8個(gè)O原子，Ce原子位于頂點(diǎn)和面心，含有Ce原子的個(gè)數(shù)＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，故化學(xué)式為CeO2。答案：(1)[Ar]3d14s2(2)①12NA②sp2、sp3(3)ClOeq\o\al(＋,2)(4)離子晶體(5)CeO26．(2017·南京、淮安三模)Ni2＋與丁二酮肟生成鮮紅色丁二酮肟鎳沉淀，該反應(yīng)可用于檢驗(yàn)Ni2＋。(1)1mol丁二酮肟分子中含有的σ鍵數(shù)目為________。(2)丁二酮肟鎳分子中碳原子的雜化軌道類型為________。(3)Ni(CO)4是一種無色液體，沸點(diǎn)為43℃，熔點(diǎn)為－19.3℃。Ni(CO)4的晶體類型是________。(4)與CO互為等電子體的二價(jià)陰離子為______________；Ni(CO)4中Ni與CO的C原子形成配位鍵，不考慮空間構(gòu)型，Ni(CO)4的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為________________________。解析：(1)在分子中，C—H鍵、C—C鍵、N—O鍵、O—H鍵都是σ鍵，C=N鍵中有1個(gè)σ鍵，故1mol分子中含有15NAσ鍵。(2)分子中甲基碳原子采用sp3雜化，雙鍵碳原子采用sp2雜化。(3)由于該晶體的熔、沸點(diǎn)較低，故為分子晶體。(4)CO分子含有2個(gè)原子、10個(gè)價(jià)電子，故與其互為等電子體的二價(jià)陰離子為Ceq\o\al(2－,2)；Ni原子有空軌道，C原子提供孤對(duì)電子形成配位鍵，故其結(jié)構(gòu)為答案：(1)15NA(2)sp2、sp3(3)分子晶體7．(2017·南通、泰州、揚(yáng)州三模)鋁及其化合物廣泛應(yīng)用于金屬冶煉、有機(jī)合成等領(lǐng)域。(1)鋁熱反應(yīng)可以冶煉金屬鉻，Cr3＋基態(tài)核外電子排布式為____________________。(2)AlCl3可作反應(yīng)的催化劑。①乙酸酐分子中發(fā)生sp3雜化的原子有________個(gè)。②1mol對(duì)甲基苯乙酮分子中含有的σ鍵為________。③CH3COOH與H2O可以任意比例互溶，除因?yàn)樗鼈兌际菢O性分子外，還因?yàn)開_______________________________。④單個(gè)AlCl3氣態(tài)分子的空間構(gòu)型為________，AlCl3可與Cl－形成AlCleq\o\al(－,4)，與AlCleq\o\al(－,4)互為等電子體的分子為________。(3)某遮光劑的晶胞如圖所示，由晶胞可知n＝____________。解析：(2)①乙酸酐分子中的甲基碳原子和單鍵O原子都采用sp3雜化。②在對(duì)甲基苯乙酮分子中，2個(gè)甲基上的6個(gè)C—H鍵、苯環(huán)上的4個(gè)C—H鍵、苯環(huán)中的6個(gè)C—C鍵、甲基與苯環(huán)的C—C鍵、苯環(huán)與羰基的C—C鍵、羰基與甲基的C—C鍵都是σ鍵，C=O鍵中還有1個(gè)σ鍵，1個(gè)分子中共有20個(gè)σ鍵。④AlCl3分子中有3個(gè)σ鍵，中心Al原子的孤電子對(duì)數(shù)＝eq\f(3－1×3,2)＝0，故分子為平面三角形結(jié)構(gòu)；AlCleq\o\al(－,4)有5個(gè)原子和32個(gè)價(jià)電子，故與其互為等電子體的分子為CCl4、SiCl4等。(3)Na＋個(gè)數(shù)為eq\f(1,4)×4＋eq\f(1,2)×10＝6，AlFeq\o\al(n－3－,n)個(gè)數(shù)為eq\f(1,8)×8＋1＝2，故該晶體的化學(xué)式為Na3AlFn，根據(jù)電荷守恒可知n＝6。答案：(1)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)(2)①3②20NA③CH3COOH分子能與水分子間形成氫鍵④平面三角形CCl4(或SiCl4等其他合理答案)(3)68．(2017·鹽城三模)配合物[Cu(CH3CN)4]BF4是雙烯合成反應(yīng)的催化劑，它被濃硝酸分解的化學(xué)方程式為[Cu(CH3CN)4]BF4eq\o(→,\s\up7(HNO3),\s\do5())Cu2＋＋H3BO3＋CO2↑＋HF……(未配平)。(1)Cu2＋基態(tài)核外電子排布式為______________；銅與氮形成的一種化合物晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，則該化合物的化學(xué)式為______________。(2)1molH3BO3分子中含有的σ鍵為________。(3)Neq\o\al(－,3)與CO2分子互為等電子體，Neq\o\al(－,3)的結(jié)構(gòu)式可表示為__________________。(4)配合物[Cu(CH3CN)4]BF4中：①配體CH3CN分子中碳原子雜化軌道類型為________。②[Cu(CH3CN)4]＋的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為________________________(不考慮空間構(gòu)型)。解析：(1)由晶胞結(jié)構(gòu)可看出，N原子位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)，故含有N原子的個(gè)數(shù)＝eq\f(1,8)×8＝1，Cu原子位于棱的中點(diǎn)，故Cu原子個(gè)數(shù)＝eq\f(1,4)×12＝3，則其化學(xué)式為Cu3N。(2)H3BO3的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，故分子中含有6個(gè)σ鍵。(3)Neq\o\al(－,3)和CO2互為等電子體，CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，故Neq\o\al(－,3)的結(jié)構(gòu)式為[N=N=N]－。(4)①在分子CH3CN中，甲基上的C原子采用sp3雜化，叁鍵碳原子采用sp雜化。②由于Cu＋具有空軌道，而CH3CN中的N原子有孤對(duì)電子，故能形成4個(gè)配位鍵，結(jié)構(gòu)為。答案：(1)[Ar]3d9Cu3N(2)6NA(3)[N=N=N]－(4)①sp和sp3②9．(2018·江蘇考前模擬)W、Y、Z、Q、R是周期表中前四周期的元素，且原子序數(shù)依次增大。基態(tài)W的原子核外有2個(gè)未成對(duì)電子，Q是電負(fù)性最大的元素，基態(tài)R的原子核外未成對(duì)電子數(shù)是W原子核外未成對(duì)電子數(shù)的2倍。請(qǐng)回答下列問題(答題時(shí)，W、Y、Z、Q、R用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示)：(1)一種由Y、Z元素組成的化合物與WZ2互為等電子體，其分子式為__________。(2)已知Y2Q2分子存在如圖所示的兩種結(jié)構(gòu)(球棍模型，短線不一定代表單鍵)，該分子中Y原子的雜化方式是__________雜化。(3)Weq\o\al(2－,2)的電子式為__________，基態(tài)R原子的價(jià)電子排布式為__________。(4)YQ3分子的空間構(gòu)型為____________，Y和Q兩元素的簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)較高的是__________(寫分子式)。往硫酸銅溶液中通入過量的YH3(H代表氫元素)，可生成配離子[Cu(YH3)4]2＋，但YQ3不易與Cu2＋形成配離子，其原因是__________________________。(5)科學(xué)家通過X射線探明RZ的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl相似，在RZ晶體中距離R2＋最近且等距離的R2＋有________個(gè)。若在RZ晶體中陰陽離子間最近距離為apm，晶體密度為ρg·cm－3，則阿伏加德羅常數(shù)NA的表達(dá)式為________mol－1。解析：由電負(fù)性信息知Q是氟元素，反推W是碳元素，故Y是氮元素、Z是氧元素；由基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)目關(guān)系知R是鐵元素。(1)CO2屬于三原子分子，16個(gè)價(jià)電子，故對(duì)應(yīng)的等電子體為N2O。(2)N2F2中每個(gè)氮原子與氟原子各形成一個(gè)單鍵，兩個(gè)氮原子之間形成一個(gè)雙鍵，還有一對(duì)孤電子對(duì)，故其為sp2雜化。(3)Ceq\o\al(2－,2)與N2互為等電子體，兩個(gè)碳原子之間共用三對(duì)電子。(4)NF3中N原子為sp3雜化，故NF3為三角錐形分子。HF分子之間氫鍵強(qiáng)于NH3分子之間的氫鍵，故HF的沸點(diǎn)較高。配位鍵形成要求提供孤電子對(duì)的原子最好呈負(fù)電性，NF3中共用電子對(duì)偏向電負(fù)性大的氟原子，故導(dǎo)致其難與銅離子形成配位鍵。(5)FeO晶胞中，與Fe2＋距離最近且相等的Fe2＋共有12個(gè)。FeO晶胞的邊長(zhǎng)為2a×10－10cm，晶胞體積為8×10－30a3cm3，一個(gè)晶胞中含有4個(gè)“FeO”組成單元，晶胞質(zhì)量為eq\f(72×4,NA)g，故有8×10－30a3×ρ＝eq\f(72×4,NA)，由此可求出NA的數(shù)值。答案：(1)N2O(2)sp2(3)3d64s2(4)三角錐形HF由于電負(fù)性F>N>H，在NF3分子中，共用電子對(duì)偏向F原子，使得N原子上的孤電子對(duì)難與Cu2＋配位(5)12eq\f(36,ρa(bǔ)3)×103010．已知A、B、C、D都是周期表中的短周期元素，它們的核電荷數(shù)依次增大。A原子、C原子的L電子層中都有兩個(gè)未成對(duì)的電子，C、D同主族。E、F都是第四周期元素，E原子核外有4個(gè)未成對(duì)電子，F(xiàn)原子除最外電子層只有1個(gè)電子外，其余各電子層均為全充滿。根據(jù)以上信息填空：(1)基態(tài)D原子中，電子占據(jù)